Развитие овражной эрозии и борьба с ней

Развитие верхних звеньев эрозионной сети в виде овражных форм во многом связано с антропогенным преобразованием ландшафтов. Признавая негативное влияние оврагов на многие отрасли хозяйства, связанные с разрушением естественного растительно-дернового и почвенного покрова при добыче полезных ископаемых, распашке, строительстве и т.п., необходимо помнить, что овраги, в том количестве и таких размеров, как они существуют в настоящее время, порождены деятельностью человека. Человек спровоцировал все те отрицательные последствия, которое порождает процесс овражной эрозии. Поскольку антропогенное вмешательство в естественные ландшафты, приводящее к развитию оврагов, не является единовременным, процесс образования оврагов оказывается по существу необратимым. Человек создает и поддерживает изменения природных характеристик склоновых водосборов, делая их благоприятными для развития линейных эрозионных форм верхних порядков, в частности, оврагов.

Оврагообразование по характеру своего отрицательного воздействия отличатся от многих природно-техногенных процессов. Развитие оврагов, как правило, не влечет за собой тех последствий, которые принято называть катастрофическими, связанными с человеческими жертвами, крупными разрушениями, выводом из эксплуатации промышленных объектов. Вместе с тем, известно, что даже страшное землетрясение, извержение вулкана, затопление земель при наводнении позволяет эксплуатировать подвергшиеся чрезвычайным ситуациям территории до возможного следующего проявления катастрофических событий. Поэтому при прогнозе опасности подобных явлений так актуально предсказание их повторности. Образование оврага на склоновом водосборе - процесс безвозвратного выноса склонового материала и отложения его на днище балки, на пойме или в русле реки. Приостановление развития овражной эрозии требует значительных капиталовложений и четкого представления о дальнейших возможностях оврагообразовательного процесса, что зависит от природных особенностей региона и типа освоения площади территорий. Овраг после завершения активного роста остается, как правило, «негативным» объектом. От типа освоения территории зависит оценка причиняемого ущерба, затрат на противоэрозионные мероприятия или превращение оврагов в рекреационные зоны и, в конечном счете, общее представление о месте процесса развития оврагов в создании современного ландшафта.

При современной интенсивности антропогенной нагрузки на природные комплексы возникает необходимость выработки общих критериев и единых показателей для характеристики последствий неблагоприятных природных, природно-антропогенных, техногенно-природных процессов, а также разработки методов количественной оценки таких понятий, как надежность, опасность, уязвимость, риск.

Под «надежностью» в технике понимается вероятность безотказной работы. При оценке природных процессов «отказом» можно считать любое последствие процесса, оказывающее негативное влияние на естественный ландшафт или хозяйственную деятельность. Для территорий, подверженных развитию овражной эрозии, это всегда потери земли, разрушение строительных объектов и т.п. Подобный «отказ» может оцениваться как в количественном выражении непосредственных земельных потерь и разрушений, так и в стоимостном их исчислении. На мой взгляд, понятие «опасность» не является категорией количественной. Под этим термином понимается сам факт возможности развития процесса оврагообразовния на территории. Количественной характеристикой «опасности» является «уязвимость» территории по фактору овражной эрозии, являющаяся функцией определенных ландшафтных условий, всего комплекса природных характеристик, используемых при расчетах потенциала овражной эрозии.

Таким образом, по приведенному выше определению, расчетные показатели потенциала оврагообразования являются характеристикой «уязвимости» территории. Соотношение между опасностью и уязвимостью можно представить следующим образом. Рассматриваются две территории одинаковой площади, находящиеся в различных природных условиях, но опасные с точки зрения оврагообразования. На одной - потенциал поражения площади составляет 5 %, на другой - 2 %. Эта доля площади и может быть названа уязвимостью овражной эрозией по параметру потерь площади. Допустим, что современное поражение территорий овражной эрозией одинаково и составляет 1 %. Если использовать понятие «вероятности» процесса, как отношение площади, пораженной оврагами, к «уязвимости», то территория, имеющая меньшую уязвимость, имеет большую вероятность поражения - 0,5 против 0,2 для первой территории. Вероятность реализации потенциала во время может быть названа «риском» развития процесса. Оценка степени риска проявления неблагоприятных природных и природно-техногенных процессов имеет ряд общих черт и понятий. Наиболее целесообразным отрезком времени для расчета риска природного процесса является год. Если на вероятность характеристики процесса накладывает отпечаток изменение природных параметров или интенсивность антропогенной нагрузки, влияющие на изменение активности процесса во времени, необходимо использовать материалы за более короткие промежутки времени. Это помогает скорректировать осредненные ежегодные характеристики, получаемые по результатам обработки картографических материалов, данных аэрофотосъемок или фактических наблюдений за объектом через длительные промежутки времени. Такая коррекция целесообразна на сравнительно небольших территориях при разработке конкретных проектов использования земель. Для осредненных характеристик, особенно при картографической интерпретации степени риска на мелкомасштабных картах, используемых при определении потенциала на региональном уровне, более подходит средняя за длительный период оценка этого показателя.

Риск - термин, пришедший из технической литературы, по-видимому, хорошо впишется в естественные науки и будет уместен при анализе природных процессов. Во всяком случае, он отражает закономерности, присущие развитию оврагообразовательного процесса, особенно в той части, где это касается анализа заовраженности территории.

Применение термина «риск» к потерям площади наиболее целесообразно и для сравнения с ущербом от других видов природно-техногенных процессов. Непосредственно для оврагообразования понятие риска удобно рассматривать в разных вариантах: в применении к появлению оврагов на склоновом водосборе, их ежегодному количеству, ежегодному приросту длины овражной сети. При этом риск прироста длины целесообразно рассматривать отдельно для оврагов, находящиеся на разных стадиях развития. Осреднение этого показателя для всех оврагов территории некорректно. Может рассматриваться риск увеличения количества оврагов на единице длины эрозионной сети или риск удлинения эрозионной сети.

К процессу оврагообразования по мере активизации использования земельных ресурсов сложилось определенное отношение, которое можно обозначить как «борьба с овражной эрозией». В отличие от ручьев и рек, рассматривающихся как природная ценность, которую необходимо охранять, содержать в чистоте, эксплуатация которой приносит определенные выгоды и пользу живым организмам, появление оврага - явление отрицательное. Борьба с образованием верхних звеньев эрозионной сети, таких как развивающиеся на полях рытвины и промоины, заканчивается, как правило, победой человека. Ежегодная распашка практически всегда удаляет на полях прошлогодние следы эрозионной работы ручейковой сети. Овражная эрозия долгое время, а зачастую и сейчас, рассматривается как звено в эрозионных формах, которое, появившись вследствие антропогенного вмешательства в природный ландшафт, может быть уничтожено при выявлении его отрицательного воздействия.

С таким представлением связано применение к оврагам, их появлению и развитию, «кризисная ситуация», введенного при оценке природно-техногенных процессов понятия. Наступлению периода «кризиса» при определенной последовательности событий, разделенных на этапы, предшествуют этапы предкризисного развития процесса.

Целесообразность рассмотрения этапов в оврагообразовании диктуется двумя основными моментами:

1) этап - это период, определяющийся оценкой интенсивности развития оврага и взаимодействие его параметров в связи с применением комплекса мероприятий по ограничению негативных последствий оврагообразования или его предотвращению.

2) выделение этапов развития оврагов связано с экономическими критериями. Экономическая целесообразность противоэрозионных мероприятий зависит, с одной стороны, от способа использования земельных ресурсов и стоимости продукции, производимой на земельном участке, который может подвергнуться процессу овражной эрозии от стоимости противоэрозионного комплекса - с другой. Выделение этапов и их основных признаков предусматривает использование определенных понятий, традиционно применяемых при изучении закономерностей развития живой природы.

Для оврагов это оправдано тем, что сами они существуют лишь в процессе развития - это активная эрозионная форма. К таким понятиям относится:

1) возможность зарождения процесса, определяемая условиями, обеспечивающими его развитие. Например, при оврагообразовании - это, прежде всего, наличие природного водосбора, концентрирующего поверхностный сток и формирующего потоки, перемещающиеся со скоростями, достаточными или превышающими скорости размыва склоновых отложений (почв и грунтов);

2) предельно допустимая норма нагрузки на площадь, которая в живой природе определяется возможностью поддержания жизни. В оврагообразовании - это обеспечение расходов воды и уклонов склонового водосбора, достаточных для формирования оврага. Норма нагрузки в региональном плане обусловлена минимальной площадью водосборного бассейна, на которой может образоваться овраг.

Потенциал овражной эрозии может оцениваться на уровне конкретного водосбора, на котором развивается овражная форма, на уровне водосборов балочно-суходольной сети или малой реки, склоны которых являются основным местом развития оврагов, и на региональном уровне. Комплекс показателей для него параметры варьируют в зависимости от уровня определения.

Образование оврагов наносит ущерб всем отраслям хозяйства, так или иначе связанным с землепользованием. Наиболее наглядно это проявляется по отношению к сельскохозяйственным землям в виде непосредственных потерь пахотных площадей и расчленения склоновых водосборов. Значителен ущерб от оврагов в гражданском, промышленном и дорожном строительстве, при добыче полезных ископаемых. Данные о потенциале оврагообразования, дающие представление о возможных разрушительных последствиях процесса, позволяют уменьшить, а во многих случаях предотвратить дальнейшего развития эрозионной сети верхних порядков, дробление водосборов и уменьшения длины склонов эрозионной сети.

Влияние овражной эрозии на экологию природной среды разнообразно. Ее воздействие проявляется не только в периоде непосредственного протекания процесса, но и в результате расчленения территории овражной сетью после завершения оврагообразования. Как и для оценки целого ряда негативных природных и природно-антропогенных процессов, для овражной эрозии может быть применено понятие риска возникновения оврагов и кризисности ситуации на территории.

Вместе с тем для многих видов животных и растений крупные овраги служат естественными природными заповедниками, где сохраняются многие виды растений и хорошо себя чувствуют представители животного мира. Овражная сеть, являющаяся одной из многочисленных форм линейной эрозии, наряду с большими и малыми реками, балками и лощинами должна восприниматься как равноправный элемент современного ландшафта.

Заключение

Оврагообразование представляет собой современный рельефообразующий процесс, в результате которого на поверхности суши образуются специфические, отрицательные линейные формы. Они являются результатом эрозионной работы временных потоков ливневых и талых вод на склоновых водосборах, в днищах балок и суходолов и по бортам речным долин. Отличительными особенностями наиболее типичных для Центра России склоновых оврагов являются: а) морфометрически выраженная в рельефе водосборная площадь и определенные размеры эрозионной формы; б) продольный уклон тальвега в нижней части оврага значительно меньше уклона склона, в верхней - превосходит его; в) овраг - эрозионная форма, находящаяся в развитии в настоящее время или не утратившая способность продолжать рост в современных природных условиях.

Причиной оврагообразования являются антропогенные, реже природные вмешательства в условия формирования стока воды и наносов на естественных склоновых водосборах. Применительно к процессу оврагообразования вводится понятие эссенциальных возможностей территории по оврагообразованию, как максимальное количество и предельные габариты оврагов, которые могут образоваться при нарушении естественных гидроморфометрических характеристик склоновых водосборов.

Начавшись под воздействием антропогенного вмешательства, оврагообразование в дальнейшем определяется комплексом природных характеристик. Разработана модель оврагообразования, по которой определяется потенциал процесса, представляющий собой количественную характеристику параметров предельной заовраженности территорий. Потенциал, как функция природных характеристик, различен для разных регионов. Современная овраженность представляет собой полностью или частично реализованный потенциал оврагообразования.

Структура современной овражной сети и распределение расходов воды по прядкам потоков от оврагов до крупных балок отличается как от речной, так и от ручейковой сети регионов.

От зарождения на склоне до достижения предельных размеров овраг проходит четыре стадии развития, в каждую из которых он характеризуется определенными морфологическими параметрами, интенсивностью процесса, закономерностями изменения во времени объема, длины и ширины и других параметров.

Список использованной литературы

1.Зорина Е.Ф. Овражная эрозия: закономерности и этапы развития. - М.: ГЕОС, 2003.

2.Любимов Б.П., Тимофеев Д.А. Что такое овраг? // Геоморфология. 1998.

3.Никольская И.И., Ковалев С.Н. Методика определения интенсивности роста оврага // Геоморфология. 1993.